一种带温度补偿的基准电流源制造技术

本发明专利技术公开了一种带温度补偿的基准电流源，涉及集成电路设计领域。该带温度补偿的基准电流源包括温度系数调整电路、偏置电路、电流镜电路和输出电路；温度系数调整电路，用于调整基准电流源的温度系数；偏置电路，用于为温度系数调整电路提供偏置电压；电流镜电路，用于将调整后的基准电流源镜像至输出电路；输出电路，用于将调整后的基准电流源输出至负载；温度系数调整电路包括依次连接的第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，温度系数调整电路通过分别预设第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管的沟道宽长比以调整基准电流源的温度系数。本发明专利技术采用较简单的电路实现了电流基准的温度补偿，减小了版图面积。

【技术实现步骤摘要】
一种带温度补偿的基准电流源
本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种带温度补偿的基准电流源。
技术介绍
基准电流源在模拟集成电路中被广泛使用，它输出的电流为其他模块提供参考电流和驱动电流。在实际应用中，通常需要电流基准源与电源电压无关，部分应用中还需要电流基准源能满足低温度系数、低电压工作、低功耗等特性。因此，设计低温度系数、与电压无关的基准电流源成为电路应用的关键。由于工艺限制，传统与电压无关的基准源一般采用负温度系数的poly电阻，这时基准电流为正温度系数，无法满足低温度系数基准电流源的要求。同时，当电路中需要小电流(nA级)时，一般需要较大的版图面积、使用较多类型的器件，才能得到需要的基准电流，增加了电路的成本。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种带温度补偿的基准电流源，旨在减小电路的版图面积和减少工艺的要求。为实现上述目的，本专利技术提供一种带温度补偿的基准电流源，包括温度系数调整电路、偏置电路、电流镜电路和输出电路；所述温度系数调整电路，用于调整所述基准电流源的温度系数；所述偏置电路，用于为所述温度系数调整电路提供偏置电压；所述电流镜电路，用于将调整后的基准电流源镜像至输出电路；所述输出电路，用于将所述调整后的基准电流源输出至负载；所述温度系数调整电路包括依次连接的第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，所述第一场效应管连接于所述电流镜电路、所述第三场效应管连接于所述偏置电路，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管的沟道宽长比以调整所述基准电流源的温度系数。优选地，所述温度系数调整电路还包括连接于所述第二场效应管和所述第三场效应管的第一电阻，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一电阻的阻值和所述第三场效应管的沟道宽长比、以调整所述基准电流源的温度系数。优选地，所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管为NMOS管，所述第一电阻的一端连接于所述第二场效应管的源极，所述第一电阻的另一端连接于所述第三场效应管的漏极；所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极相互连接；所述第一场效应管的漏极连接于所述电流镜电路、源极接地；所述第二场效应管的漏极连接于所述电流镜电路；所述第三场效应管的栅极连接于所述偏置电路、源极接地。优选地，所述偏置电路包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和第七场效应管；所述第四场效应管连接于所述温度系数调整电路和第七场效应管，所述第七场效应管连接于所述电流镜电路，所述第五场效应管连接于所述第四场效应管和所述第六场效应管，所述第六场效应管接地。优选地，所述第四场效应管、所述第五场效应管和所述第六场效应管为NMOS管，所述第七场效应管为PMOS管；所述第四场效应管的栅极和漏极连接于所述第三场效应管，用于开启所述第三场效应管；所述第四场效应管的源极连接于所述第五场效应管的漏极和栅极；所述第五场效应管的源极连接于所述第六场效应管的漏极和栅极；所述第六场效应管的源极接地；所述第七场效应管的漏极连接于所述第四场效应管的漏极，所述第七场效应管的源极连接于电源、栅极分别连接于所述电流镜电路和所述输出电路。优选地，所述电流镜电路包括栅极相互连接于的第八场效应管和第九场效应管，所述第八场效应管连接于所述温度系数调整电路、所述第九场效应管连接于所述输出电路。优选地，所述第八场效应管和所述第九场效应管为PMOS管；所述第八场效应管和所述第九场效应的源极连接于电源；所述第八场效应管的漏极连接于所述第一场效应管；所述第九场效应管的漏极和栅极连接于第二场效应管和输出电路。优选地，所述输出电路包括第十场效应管，所述第十场效应管为PMOS管；所述第十场效应管的栅极连接于所述第七场效应管的栅极、所述第九场效应管的漏极；所述第十场效应管的源极连接于电源、漏极连接于负载。优选地，所述第四场效应管、所述第五场效应管和所述第六场效应管为相同尺寸的场效应管，所述第七场效应管、所述第八场效应管、所述第九场效应管和所述第十场效应管为相同尺寸的场效应管。优选地，所述第二场效应管的沟道宽长比是所述第一场效应管的沟道宽长比的预设倍数。本专利技术技术方案利用第三场效应管的线性区电阻的正温度特性以及第一场效应管和第二场效应管迁移率的负温度特性以预设的比例权重叠加进行补偿，以使本专利技术可以使用简单的电路实现电流基准的温度补偿；同时，本专利技术通过设置第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管的沟道宽长比以调整所述基准电流源的温度系数，替代了传统电路中通过设置poly电阻调整负温度系数，减小了版图面积。附图说明图1为本专利技术带温度补偿的基准电流源的电路原理示意图；图2为本专利技术实施例的电路原理示意图；图3为本专利技术另一实施例的电路原理示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术进一步说明。本专利技术提供一种带温度补偿的基准电流源，用于为负载提供近似零温度的基准电流源。在第一实施例中：如图1所示，该带温度补偿的基准电流源包括温度系数调整电路、偏置电路、电流镜电路和输出电路；所述温度系数调整电路，用于调整所述基准电流源的温度系数；所述偏置电路，用于为所述温度系数调整电路提供偏置电压；所述电流镜电路，用于将调整后的基准电流源镜像至输出电路；所述输出电路，用于将所述调整后的基准电流源输出至负载；所述温度系数调整电路包括依次连接的第一场效应管NM1、第二场效应管NM2和第三场效应管NM3，所述第一场效应管NM1连接于所述电流镜电路、所述第三场效应管NM3连接于所述偏置电路，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一场效应管NM1、所述第二场效应管NM2和所述第三场效应管NM3的沟道宽长比以调整所述基准电流源的温度系数。本专利技术实施例利用第三场效应管NM3的线性区电阻的正温度特性以及第一场效应管NM1和第二场效应管NM2迁移率的负温度特性以预设的比例权重叠加进行补偿，以使本专利技术可以使用简单的电路实现电流基准的温度补偿；同时，通过设置第一场效应管NM1、第二场效应管NM2和第三场效应管NM3的沟道宽长比以调整所述基准电流源的温度系数，替代了传统电路中通过设置poly电阻调整负温度系数，减小了版图面积。如图2所示，所述温度系数调整电路还包括连接于所述第二场效应管NM2和所述第三场效应管NM3的第一电阻R1，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一电阻R1的阻值和所述第三场效应管NM3的沟道宽长比、以调整所述基准电流源的温度系数。具体地，所述第二场效应管NM2的沟道宽长比是所述第一场效应管NM1的沟道宽长比的预设倍数K，K为大于1的整数。通过同时调整第一场效应管NM1和第二场效应管NM2的沟道宽长比，即可改变输出的基准电流源的中心值。所述第一场效应管NM1、所述第二场效应管NM2和所述第三场效应管NM3为NMOS管，所述第一电阻R1的一端连接于所述第二场效应管NM2的源极，所述第一电阻R1的另一端连接于所述第三场效应管NM3的漏极；所述第一场效应管NM1的栅极与所述第二场效应管NM2的栅极相互连接；所述第一场效应管NM1的漏极连接于所述电流镜电路、源极接地；所述第二场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带温度补偿的基准电流源，其特征在于，所述基准电流源包括温度系数调整电路、偏置电路、电流镜电路和输出电路；所述温度系数调整电路，用于调整所述基准电流源的温度系数；所述偏置电路，用于为所述温度系数调整电路提供偏置电压；所述电流镜电路，用于将调整后的基准电流源镜像至输出电路；所述输出电路，用于将所述调整后的基准电流源输出至负载；所述温度系数调整电路包括依次连接的第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，所述第一场效应管连接于所述电流镜电路、所述第三场效应管连接于所述偏置电路，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管的沟道宽长比以调整所述基准电流源的温度系数。

【技术特征摘要】
1.一种带温度补偿的基准电流源，其特征在于，所述基准电流源包括温度系数调整电路、偏置电路、电流镜电路和输出电路；所述温度系数调整电路，用于调整所述基准电流源的温度系数；所述偏置电路，用于为所述温度系数调整电路提供偏置电压；所述电流镜电路，用于将调整后的基准电流源镜像至输出电路；所述输出电路，用于将所述调整后的基准电流源输出至负载；所述温度系数调整电路包括依次连接的第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，所述第一场效应管连接于所述电流镜电路、所述第三场效应管连接于所述偏置电路，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管的沟道宽长比以调整所述基准电流源的温度系数。2.根据权利要求1所述的带温度补偿的基准电流源，其特征在于，所述温度系数调整电路还包括连接于所述第二场效应管和所述第三场效应管的第一电阻，所述温度系数调整电路通过分别预设所述第一电阻的阻值和所述第三场效应管的沟道宽长比、以调整所述基准电流源的温度系数。3.根据权利要求2所述的带温度补偿的基准电流源，其特征在于，所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管为NMOS管，所述第一电阻的一端连接于所述第二场效应管的源极，所述第一电阻的另一端连接于所述第三场效应管的漏极；所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极相互连接；所述第一场效应管的漏极连接于所述电流镜电路、源极接地；所述第二场效应管的漏极连接于所述电流镜电路；所述第三场效应管的栅极连接于所述偏置电路、源极接地。4.根据权利要求1所述的带温度补偿的基准电流源，其特征在于，所述偏置电路包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和第七场效应管；所述第四场效应管连接于所述温度系数调整电路和第七场效应管，所述第七场效应管连接于所述电流镜电路，所述第五场效应管连接于所述第四场效应管和所述第六场效应管，所述第六场...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴平，
申请(专利权)人：成都锐成芯微科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51